梁 磊 王 超
(中冶成都勘察研究總院有限公司巴中分公司,四川 巴中 636600)
隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展以及城市化的快速進(jìn)行,整個(gè)城市建設(shè)在各個(gè)地區(qū)如火如荼的進(jìn)行。在具體的城市工程建設(shè)中,我們發(fā)現(xiàn)很多建筑和深基坑距離較近,二者互相影響著彼此的穩(wěn)定和安全。以下是我們?cè)诩俣ǖ那闆r下,開展對(duì)周邊復(fù)雜環(huán)境下基坑支護(hù)的分析研究。
我們假定建筑物是建立在3層商場上的大底盤多塔高層建筑,并且在該建筑物的上面還有15層的住宅居民樓,對(duì)于多層和高層建筑采用不一樣的地基處理方法,但是應(yīng)用同樣的基礎(chǔ)筏板,平均深埋該基礎(chǔ)6m深度。整個(gè)周邊環(huán)境的面積為南北80m,東西86m。同時(shí),還有一棟6層的回遷居民樓在這個(gè)建筑物的北部,二者之間的基坑僅僅相距9m,想成緊密相鄰的格局;在該建筑物的東面還有兩幢建筑物,分別為9層辦公樓和6層居民住宅樓,該建筑物和辦公大樓的基坑相距3.5m,和住宅樓的基坑邊距6m。西邊的城市公路和該建筑的基坑相距4m,東邊的公路雖然相距較遠(yuǎn),有11.5m,但是公路下埋設(shè)著城市的排水線路管道和電線寬帶管道,并且這些地下的電纜管道和排水線路相距地下水帶較近。
我們假定建筑場地為平原地區(qū),地形相對(duì)平坦,沒有較大的起伏。該建筑物的地貌單元主要表現(xiàn)為河流中游形成的沖積和洪積平原地帶。依據(jù)我們對(duì)該建筑物的地質(zhì)勘查測(cè)量,其地下深度地區(qū)的巖石土壤主要有礫砂、粉細(xì)砂、分質(zhì)土壤和粉土組成。具體的數(shù)據(jù)內(nèi)容見表1。
我們這次對(duì)場地下的地下水進(jìn)行了深度勘測(cè),該地下水帶從上往下依次為滯水帶、潛水帶和承壓水帶,其中靜水位的標(biāo)準(zhǔn)深度為地下0.5m~1.5m。該地下水大部分是來自于大氣降水,少量來自于河流的徑流側(cè)向的供給。在一系列對(duì)地下水質(zhì)的測(cè)量分析后,我們得出相關(guān)的結(jié)論報(bào)告:(1)該地下水對(duì)于地基的鋼結(jié)構(gòu)有強(qiáng)腐蝕性;(2)該地水下能夠中等程度的腐蝕鋼筋混凝土中的框架結(jié)構(gòu);(3)該地下水對(duì)于地基中的鋼筋混凝土主體結(jié)構(gòu)里的鋼筋材料,只有很弱的腐蝕性。
根據(jù)我們的擬定和相關(guān)勘測(cè)分析,我們可以很清楚的了解該基坑周圍的環(huán)境非常復(fù)雜,同該建筑物下面的地下水位比通常情況要高。所以我們?cè)O(shè)計(jì)方案的前提,就是不能造成周邊水位的降低。具體而言,我們的基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案包括周邊土質(zhì)的支護(hù)設(shè)計(jì)、基坑內(nèi)降水井道口的分布規(guī)劃、基坑降水的止水帷幕設(shè)計(jì)等等幾個(gè)方面。我們?cè)谶M(jìn)行土質(zhì)保護(hù)設(shè)計(jì)的時(shí)候,要充分考慮到基坑的東西兩面的復(fù)雜情況。建筑物的東西兩側(cè)分布著具有地下通信電纜的道路,并且這些光纜靠近地下水位帶,一旦地基深挖不慎,就有可能造成地下水帶的分裂,造成地下水流進(jìn)通信光纜,引發(fā)不可估量的損失和破壞。所以處理好地下水位移動(dòng)和地下電纜的關(guān)系,是我們這次基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)之一。另一方面,我們要在論證好粉、細(xì)砂層滲透系數(shù)和周邊土質(zhì)連通的可行性的前提下,再開展止水帷幕的深度設(shè)計(jì)討論,只有這樣,我們?cè)诰唧w的基坑支護(hù)施工中,不會(huì)發(fā)生由于土質(zhì)問題導(dǎo)致土層進(jìn)水滲水凹陷的情形,進(jìn)而損壞止水帷幕的施工效果。
表1 土層的力學(xué)參數(shù)
在初期,我們提出了很多的基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案。但是在安全高效、合理經(jīng)濟(jì)的理念指導(dǎo)下,并且綜合考慮建筑物當(dāng)?shù)氐闹車鷱?fù)雜環(huán)境。我們?nèi)w設(shè)計(jì)人員,在現(xiàn)有的施工技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)所有基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了可行性分析。在最終的幾個(gè)方案脫穎而出后,我們又集中眾人的智慧,對(duì)這個(gè)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)。現(xiàn)我們對(duì)基坑支護(hù)可以實(shí)行的方案如下:
(1)周邊環(huán)境的支護(hù)設(shè)計(jì):該建筑物的基坑按照6m的長度進(jìn)行計(jì)算。在基坑的北部地區(qū),我們搭建了格柵攪拌樁,這些攪拌樁的寬度為3.3m,內(nèi)部排口的深度可以達(dá)到14m之深,向外的排口深度是13m。如圖1所示。在該建筑物的南面,我們土釘支架的支護(hù)方法,來確?;拥姆€(wěn)定。建筑物的東面和西面是整個(gè)基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的重點(diǎn),我們決定對(duì)這兩個(gè)部分都采用澆灌鋼筋混凝土的方式,利用灌注樁的支撐在上部設(shè)置鋼筋混凝土冠梁,并且利用這些冠梁促進(jìn)各個(gè)樁體之間的連接貫通。各個(gè)灌注樁之間的距離分別是1200mm和1300mm,樁體的直徑為800m,鋼筋混凝土冠梁的長度為17m。
(2)基坑周邊地區(qū)的止水帷幕設(shè)計(jì):對(duì)于基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的周邊地區(qū),我們首先在上面澆筑了兩排直徑是500m的攪拌樁,利用相關(guān)機(jī)械設(shè)備,促使這兩排攪拌樁相互咬合500mm,深度達(dá)到14m之深,這樣才能使這些攪拌樁穿過細(xì)砂層,促使該層面與其他地質(zhì)層的分隔孤立。只有做到分離隔絕,才能保證地下水位帶在平移的過程不會(huì)發(fā)生滲透倒流的現(xiàn)象,也就從根本上預(yù)防了地下光纜電線遇水發(fā)生事故的可能,杜絕地基支護(hù)施工帶來的不必要損失和破壞。
(3)基坑降水井的支護(hù)設(shè)計(jì):根據(jù)地下水帶的特殊情況,我們?cè)诮ㄖ锵碌幕觾?nèi)部裝置一個(gè)降水井,這個(gè)降水井的直徑達(dá)到650mm,深度達(dá)到16m,降水井下部位于砂濾土層上面。各個(gè)降水井之間按照15m的距離,共建造20個(gè)。在完成基坑降水井的設(shè)置后,我們又在基坑周邊地區(qū)建設(shè)了10個(gè)回灌井,這些回灌井的直徑也是650mm,但是井深只有降水井的一半。通過降水井和回灌井之間的相互作用,合理的引導(dǎo)基坑下的地下水流動(dòng),保證基坑內(nèi)部施工的環(huán)境干燥,也降低了基坑支護(hù)設(shè)計(jì)施工的危險(xiǎn)性。
(4)固結(jié)地基:地基是整個(gè)基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的主體和關(guān)鍵,基坑支護(hù)的主要目的就是建造穩(wěn)定堅(jiān)固的地基。所以我們?cè)诰唧w的地下鉆孔作業(yè)中,要注意對(duì)鉆孔區(qū)域的勘測(cè)和保護(hù)。
(1)首先在挖成孔的過程中,要注意保護(hù)好周邊的環(huán)境,盡量選擇中風(fēng)化的土層鉆孔作業(yè)。施工過程中要注意多加檢查鉆孔的使用情況,不要對(duì)鉆孔設(shè)備盲目加壓。使用旋挖工藝根據(jù)情況作出調(diào)整,尤其是不要在堅(jiān)硬的巖層或者復(fù)雜的地形下使用該工藝。所以我們?cè)诤罄m(xù)的工程中,要及時(shí)做好鉆孔技術(shù)的調(diào)整,必要時(shí)可以以人工挖孔為主,以期提高工作質(zhì)量的穩(wěn)定。
(2)因?yàn)槟酀{無法反復(fù)使用,且使用成本比較高,所以不建議使用泥漿進(jìn)行護(hù)壁處理。對(duì)于溶洞和孔隙存在地下土層,施工前,必須做好技術(shù)勘測(cè),做出施工作業(yè)的可行性分析。
(3)對(duì)于周邊環(huán)境復(fù)雜的地區(qū),要注重減少施工的不利影響。對(duì)于一些地質(zhì)條件復(fù)雜的土層,采用多種工藝和措施互相配合,把工程的質(zhì)量和穩(wěn)定放在首位。
圖1 格柵攪拌樁示意圖
通過以上的設(shè)計(jì)方案的分析探討,我們?cè)谥苓厪?fù)雜的基坑支護(hù)設(shè)計(jì)中,首先要做好充分的前期準(zhǔn)備工作,對(duì)于施工地區(qū)的周邊環(huán)境做好勘查分析,制作相關(guān)的勘測(cè)報(bào)告。在具體的設(shè)計(jì)中,我們必須做到一切從實(shí)際出發(fā),因地制宜的做好相關(guān)的技術(shù)論證??傊?,在周邊復(fù)雜環(huán)境條件下的基坑支護(hù)設(shè)計(jì)中,我們要充分發(fā)揮人的主觀能動(dòng)性,堅(jiān)持理論和實(shí)踐相結(jié)合,提高我們的基坑支護(hù)工程的安全質(zhì)量,提升整個(gè)城市建設(shè)工程的建設(shè)水平和質(zhì)量。
[1]吳國表.某深基坑開挖設(shè)計(jì)[J].山西建筑,2010(07).
[2]愈躍平.深層攪拌樁法深基坑圍護(hù)中的應(yīng)用[J].巖土工程界,2011(12).